Régulateurs de tension qui chauffent trop.

[VoxoV]

Bonjour à tous, j'espère que vous allez bien !

J'aimerai avoir quelque conseils au sujet de de l'alimentation de mon projet audio.

Il s'agit d'un rack analogique servant à "l'égalisation audio". Je met EQ entre guillemets car ce n'est pas vraiment le cas, c'est des crossovers et non des égaliseurs.

Le rack est constitué de 8 PCB :

6 PCB contenant 8 NE5532
1 PCB contenant 10 NE5532
1 PCB contenant 2 NE5532

Ce qui fait donc un total de 60 NE5532.

J'ai eu une petite formation en ligne de 2 heures il y a quelque mois avec Rémy Mallard de Sonelec, où on a abordé le sujet de l'alimentation de mon rack. Voici le résumé :

Selon le tableau 7.5 du datasheet du NE5532, on constate qu'il consomme 16mA maximum.
J'ai 60 NE5532 donc 16 x 60 = 960mA total.
Je les alimente avec une tension de +15V et -15V grâce à une alimentation régulée basée sur un LM317 et un LM337. Les régulateurs ont un courant de sortie de 1.5A chacun.

Techniquement jusque là, hormis si j'ai vraiment mal compris quelque chose, je pense que tout va bien. Mais c'est ici que les ennuis commencent.

Je veux faire fonctionner mon rack avec un transformateur mural. Je n'ai pas envie de commencer à jouer avec des transformateurs à câbler moi même en 110V (je vis au Québec) pour des raisons de sécurité.
Malgré toutes mes recherches, je n'ai pas trouvé de transformateur qui sort du 15V AC, alors je me suis rabattu sur ce que j'avais de plus proche, à savoir un transformateur 18V AC.

La tension qui rentre dans mes régulateurs est proche de 20V, et la sortie est à 15V. Vous imaginez donc sans difficulté à quel point ça chauffe, même avec des gros radiateurs.

Ma question est donc, comment je peux faire pour diminuer la tension qui arrive aux régulateurs de la façon "la plus propre possible" ?
J'ai aussi fait des recherches sur les alimentations à découpage. Est ce que c'est acceptable en audio ? Est ce que je pourrais utiliser un transformateur de bonne qualité d'ordinateur portable qui sort du 18VDC, l'envoyer dans une alimentation à découpage afin d'envoyer du +15.5V et -15.5V dans les régulateurs et récupérer une alimentation propre de +15 /-15 à la sortie ou alors c'est une aberration sans nom qui va induire plein de bruit ?

Merci beaucoup pour vos conseils et je vous souhaite un excellent weekend !

Jérôme.
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[jls28]

bonjour,

attention je pense que la consommation max de 16mA ne tient pas compte
du courant de sortie du NE5532 donc il faut rajouter cela
et cela dépend de l'utilisation et du circuit.

Ces 16mA c'est la consommation du NE5532 (à vide)

[VoxoV]

Bonjour Jls28, merci pour la réponse rapide.

Est ce qu'il serait possible d'avoir plus de détails ? J'ai re regardé le datasheet du NE5532 et je ne comprend pas comment mettre en relation la consommation max et le courant de sortie.

Merci !

[Positron1]

Salut,
Mesure l'intensité absorbé par ton montage, tu compares avec les données de tes régulateurs, tu verras bien si ça passe ou si tu es dans les limites

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

bonsoir,
une chute de 5V @ 1A cela fait 5W donc pour des 117/137 en T0220 ou TO3 c'est de la rigolade avec un bon radiateur.
donc quels 117/137 et quel radiateur?
JR

[VoxoV]

Salut Positron, je vais démonter mon prototype et faire la mesure dans les prochaines minutes.

Bonsoir JR, alors voici les composants que j'utilise :

LM317 : https://www.mouser.ca/ProductDetail/926-LM317HVT-NOPB
LM337 : https://www.mouser.ca/ProductDetail/595-LM337KCSE3
Radiateur : https://www.taydaelectronics.com/hea...ium-black.html

Quelle est la température que les régulateurs devraient atteindre ? Parce que je peux difficilement laisser le doigt sur le radiateur avec seulement 2 cartes sur les 8.

Merci pour votre aide !

[VoxoV]

Bon je ne sais pas comment faire pour éditer mon post au dessus alors je crée une nouvelle réponse.

Sur la carte qui contient les 10 OpAmps, je lis une consommation de 78.1mA lorsque le son circule et que tous les potards sont sur boost (je ne sais pas si ça change quelque chose mais dans le doute...).

Cela me semble logique sachant que selon le datasheet un NE5532 consomme normalement 8 mA (Cf tableau 7.5 du datasheet).

Par contre, erreur de ma part, en amont des régulateurs je lis +27V et -27V, avec une tension de sortie de +15V et -15V. C'est surprenant sachant que mon transfo est de bonne qualité, il est sensé me fournir du 18VAC et lorsque je le mesure j'ai 21.2VAC (ce qui est acceptable).

Selon le calcul de JR on a donc une 12V@1A = 12W à dissiper par régulateur. Mon soucis vient clairement de là.

Donc auriez vous une idée de comment faire pour abaisser la tension en amont des régulateur de la meilleure façon possible ? (efficacité, fiabilité, bruit, chaleur etc...).

Merci beaucoup !

Jérôme.

[doudou911]

Bonjour,

la tension de 27 V est normale 18 V AC redressé ça fait 18 * racine de 2 = 25 V continu

[VoxoV]

Bonjour Doudou et merci pour l'info, ça me fait une formule de plus que je me note. J'étais pas très attentif à l'école à l'époque, pourtant la formule me parle !

[Positron1]

Re,
Fais un essai, Mets donc un transfo de 12 V une fois redressé tu auras tes 15 V

[antek]

Quoi qu'on fasse il faudra dissiper 12 W avec une régulation linéaire.
Une soluttion peut consister à les répartir sur deux radiateurs : le premier avec un transistor ballast qui fournit 21 V, le deuxième avec le régulateur.
Une autre à augmenter la taille du radiateur et installer un ventilateur.

[DAT44]

Bonjour,
tu peux également placer des diodes ou des résistances en amont des régulateur pour faire chuter la tension , la dissipation total ne changera pas (12W environ) mais une partie sera dissipe dans les diode ou les résistance que tu aura ajouté ...

Une autre approche consiste a abaissé la tension de sortie de ton transformateur, tu peux faire cela en prenant un petit transformateur (5 fois plus petit que le transfo actuel) 110Vac -18Vac, tu place le secondaire du petit transformateur en série sur le primaire du transformateur de façon a abaissé la tension de celui-ci ...

[VoxoV]

Re bonjour et merci à tous pour vos réponses !

J'en ai pris bonne note et celle que je vais tenter, en espérant qu'elle fonctionne, c'est de mettre un transfo de 12V (quand j'en trouverai un) à la place du 18V.

En effet, 12VAC rectifié devrait me donner 16.97V, ce serait parfait non ?

Question maintenant concernant la "puissance" (je ne sais pas si c'est le bon terme) requise du transformateur.

Admettons que mon rack consomme 1A, les opamp sont alimentés en +15 / -15. Est ce que ça veut dire que j'ai besoin d'un transfo ayant une puissance de 15W ou alors de 30W ? Et pour être certain certain, si c'est une puissance de 15W, un transfo de 12VAC pouvant délivrer 2A va bien me donner 24W et faire l'affaire ?

Merci beaucoup pour vos précieuses informations !

[DAT44]

Bonjour,
le montage consomme 15W sur le +15V et 15W sur le - 15V cela fait 30W en tout au quel il convient d'ajouté une vingtaine de W pour la régulation , il faut donc un transfo d'une cinquantaine de watts.

Avec un transfo 12Vac tu risque d'obtenir de la ronflette sur les alims : tu as une perte de tension dans le pont de diodes , tu a une ondulation résiduelle sur les condensateurs de filtrage (dont on ne connais pas la valeur ?) et tu a une tension de déchet sur les régulateurs, il est dangereux de descendre en dessous de 15Vac ...

[VoxoV]

Bonsoir DAT44, j'appréhendais cette réponse concernant la consommation. Je ne pense pas que je serais en mesure de trouver un transfo mural de 4.5A...

Quand tu dis qu'il est dangereux de descendre sous 15VAC tu parles de danger physique ou de risque de détérioration du son ?

Le problème c'est que je ne trouve aucun transfo 15VAC...

[DAT44]

le transfo actuel sort 21.2 Vac si tu descend a 15Vac tu aura déjà bien abaissé l'échauffement de tes régulateur, si en plus, tu augment la taille des dissipateurs le problème sera résolue ...

[VoxoV]

Ok, est ce que je peux trouver un exemple de montage pour descendre de 21.2 à 15VAC ? J'ai cherché sur internet les mini transformateur dont tu me parlais mais je n'arrive pas à clairement comprendre de quoi il s'agit...

De plus rajouter des diodes ou des résistances je veux bien, mais je ne sais pas où les mettre.

Voici le schéma :

[DAT44]

Pour le transfo tu peux prendre un modèle de ce genre :
https://fr.rs-online.com/web/p/trans...iques/6719094/

[VoxoV]

Merci pour l'info, mais justement devoir jouer avec des transfo qui sont sur du 220 ou 110 ici j'aimerais utiliser ça en dernier recours parce que je n'aime pas ça. Je suis amateur et je n'ai pas envie de me blesser ou blesser quelqu'un avec des tensions élevées. Sans parler du poids, de l'encombrement etc...

[jiherve]

Bonjour,
ces radiateurs sont trop petits même pour 5W, voila un exemple de ce qu'il faudrait:https://fr.rs-online.com/web/p/dissi...aleur/8934939/
Si j'en croie le schéma c'est un redressement mono alternance donc Vrms = Vcrete/2 (12,7V@18V) et Vmoy = Vcrete/pi(8,1V@18V) donc les Lm reguleront ils vraiment?
JR

[VoxoV]

Bonjour JR !

Malheureusement le radiateur est trop gros (beaucoup trop gros) pour rentrer dans mon rack. Dans le pire cas de figure je peux monter une alimentation externe mais bon, autant que possible j'aimerai éviter.

Concernant l'alimentation, elle est bien redressée en mono alternance. Pour ce qui est de la régulation, j'ai déjà monté un autre projet qui utilise du +/- 18V avec des TL074 et TL072 et ça fonctionne sans problèmes. La seule différence est qu'il y a beaucoup moins d'opamps...

Je commence un petit peu à désespérer de trouver une solution adéquate à mon problème.

[doudou911]

Bonjour,

le plus simple me semble être de changer le transfo pour un 2 x 12V ce qui limitera la puissance à dissiper.

[VoxoV]

Bonjour Doudou, un 2x 12V c'est un transfo que je vais devoir connecter au 110V directement c'est bien ça ? Je commence à me résigner de devoir faire ce choix....

Sinon l'alimentation à découpage ce n'est pas viable ?

Et il n'y a pas moyen d'abaisser la tension redressée de 27V à 16V ?

[doudou911]

Bonjour,

il est possible de faire une alimentation à découpage ,mais ça remet en cause toute l'alim que tu as déjà,

ensuite abaisser la tension de 27 V à 16 V avec des résistances ou des transistors n'est pas terrible .

à Montréal il y a encore des boutiques de composants électronique ou Maddisson à Laval qui ne sont pas très chères.

le prix du transfo VS composants alim à découpage je pense que c'est identique.

[VoxoV]

Rebonjour Doudou, tu as vécu à Montréal ? En effet, trouver des composants n'est pas un problème, de même que le prix.

Un pote me ramène un transfo 12VAC 3500ma du Addison de Laval justement, je vais déjà faire le test avec ça.

Étant donné que je vais devoir refaire la carte d'alimentation au complet, je ne suis pas non plus fermé à une reprise totale de l'alim.

Je fais le test dans l'après midi et je posterai les mesures que j'ai trouvée.

Merci pour les conseils en tout cas

[doudou911]

mon fils vit à Montréal et travail chez Paccar à sainte Thérèse et je suis allé souvent ainsi que pour me former au laminage.

peut être rajouter un redressement double alternance

[VoxoV]

Le monde est petit avec internet.

Par contre je n'arrive pas à voir la pièce jointe.

[doudou911]

c'est un schéma de sonelec : sonelec-musique.com/images/electronique_base_alim_sym_002 .gif

[jiherve]

Bonsoir
avec un transformateur à point milieu on peut faire plus simple!
JR

[doudou911]

Bonsoir Jiherve,

effectivement avec le point milieu du transfo comme GND et le pont sur les 2 enroulements.